InterAct: Advancing Large-Scale Versatile 3D Human-Object Interaction Generation

TL;DR

InterAct通过统一优化框架提升3D人-物交互数据质量,数据集扩展至30.70小时。

cs.CV 🔴 高级 2025-09-11 11 次浏览
Sirui Xu Dongting Li Yucheng Zhang Xiyan Xu Qi Long Ziyin Wang Yunzhi Lu Shuchang Dong Hezi Jiang Akshat Gupta Yu-Xiong Wang Liang-Yan Gui
3D交互 数据集 优化框架 生成模型 人工智能

核心发现

方法论

InterAct采用统一优化框架,整合21.81小时的多源数据,通过减少伪影和修正手部动作提升数据质量。利用接触不变性原则,扩展数据集至30.70小时,并定义六个基准任务,开发统一的生成模型视角。

关键结果

  • 数据集扩展至30.70小时,提供217个对象类型,显著提升生成模型性能。
  • 在六个基准任务中实现了最先进的性能,验证了数据集的实用性。
  • 通过广泛实验,证明了数据集在3D人-物交互生成中的基础性作用。

研究意义

InterAct数据集通过高质量的3D人-物交互数据,解决了现有数据集在规模和注释上的不足,为3D交互生成提供了坚实的基础。其方法论创新在于通过接触不变性原则生成合成数据,推动了生成模型的性能提升。

技术贡献

InterAct通过统一优化框架,显著减少了现有数据集中的伪影问题,如接触穿透和手部动作不准确。引入的接触不变性原则为生成合成数据提供了新思路,提升了模型的生成能力。

新颖性

InterAct首次将接触不变性原则应用于3D人-物交互数据集的扩展,提供了一个统一的优化框架来提升数据质量,显著区别于现有方法。

局限性

  • 数据集仍可能存在某些物体类型的交互不足,影响模型的泛化能力。
  • 优化框架可能对特定场景的适应性有限。

未来方向

未来研究可探索更复杂的多物体交互场景,进一步提升数据集的多样性和质量。同时,开发更高效的优化算法以适应不同的应用场景。

AI 总览摘要

3D人-物交互生成在机器人、动画和计算机视觉中具有重要应用,但现有数据集在规模和质量上存在不足。InterAct通过整合多源数据,提出了一个统一的优化框架,显著提升了数据质量和规模。其核心技术包括接触不变性原则,允许在保持人-物关系的同时引入运动变化,从而扩展数据集至30.70小时。实验结果表明,InterAct在六个基准任务中实现了最先进的性能,验证了其作为3D交互生成基础资源的实用性。尽管如此,数据集在某些物体类型的交互上仍有改进空间,未来研究可进一步探索更复杂的交互场景。

深度分析

研究背景

3D人-物交互生成在近年来的研究中逐渐受到关注,尤其是在机器人和动画领域。然而,现有数据集在规模和注释质量上存在显著不足,限制了生成模型的性能提升。

核心问题

现有数据集往往缺乏高质量的运动和注释,存在接触穿透、漂浮和手部动作不准确等伪影,导致生成模型难以实现真实感。

核心创新

InterAct通过接触不变性原则和统一优化框架,解决了数据集的伪影问题,并扩展了数据集的规模和多样性。

方法详解

  • �� 整合21.81小时的多源数据,标准化处理
  • �� 采用统一优化框架减少伪影
  • �� 利用接触不变性原则扩展数据集
  • �� 定义六个基准任务,开发统一生成模型视角

实验设计

实验设计包括六个基准任务的性能评估,使用扩展后的数据集进行训练和测试,验证了数据集在生成模型中的实用性。

结果分析

实验结果表明,InterAct在六个基准任务中实现了最先进的性能,显著提升了生成模型的表现。

应用场景

InterAct数据集可直接应用于机器人、动画和计算机视觉中的3D人-物交互生成,提升这些领域的技术水平。

局限与展望

尽管InterAct在数据质量和规模上取得了突破,但在某些物体类型的交互上仍有改进空间,未来研究可进一步探索更复杂的交互场景。

通俗解读 非专业人士也能看懂

想象你在厨房里做饭。你需要拿起锅、切菜、搅拌汤。InterAct就像一个超级智能的厨房助手,它不仅能帮你拿起东西,还能告诉你如何更好地完成这些动作。它通过观察你如何与物品互动,学习这些动作,然后生成更流畅、更自然的动作序列。

简单解释 像给14岁少年讲一样

想象你在玩一个3D游戏,你的角色需要和各种物品互动,比如捡起宝剑或打开门。InterAct就像游戏中的AI助手,它能让这些动作看起来更真实、更自然。它通过一个大数据集学习这些动作,然后生成更好的动画效果。是不是很酷?

术语表

接触不变性 (Contact Invariance)

一种保持人-物接触关系不变的原则,用于生成合成数据。

用于扩展数据集的合成数据生成。

生成模型 (Generative Model)

一种用于生成新数据的模型,通常基于已有数据进行训练。

用于生成3D人-物交互序列。

优化框架 (Optimization Framework)

一种用于提升数据质量的系统性方法,减少数据中的伪影。

用于数据集的质量提升。

伪影 (Artifact)

数据中的不真实现象,如接触穿透和手部动作不准确。

现有数据集中的常见问题。

基准任务 (Benchmark Task)

用于评估模型性能的标准化任务。

用于验证数据集和生成模型的有效性。

开放问题 这项研究留下的未解疑问

  • 1 如何在多物体交互场景中保持高质量的生成效果?现有方法在复杂场景中表现有限。

应用场景

近期应用

机器人交互

提升机器人与环境交互的自然性和流畅性,适用于服务机器人。

远期愿景

虚拟现实

通过更真实的3D交互,提升虚拟现实体验的沉浸感和互动性。

原文摘要

While large-scale human motion capture datasets have advanced human motion generation, modeling and generating dynamic 3D human-object interactions (HOIs) remain challenging due to dataset limitations. Existing datasets often lack extensive, high-quality motion and annotation and exhibit artifacts such as contact penetration, floating, and incorrect hand motions. To address these issues, we introduce InterAct, a large-scale 3D HOI benchmark featuring dataset and methodological advancements. First, we consolidate and standardize 21.81 hours of HOI data from diverse sources, enriching it with detailed textual annotations. Second, we propose a unified optimization framework to enhance data quality by reducing artifacts and correcting hand motions. Leveraging the principle of contact invariance, we maintain human-object relationships while introducing motion variations, expanding the dataset to 30.70 hours. Third, we define six benchmarking tasks and develop a unified HOI generative modeling perspective, achieving state-of-the-art performance. Extensive experiments validate the utility of our dataset as a foundational resource for advancing 3D human-object interaction generation. To support continued research in this area, the dataset is publicly available at https://github.com/wzyabcas/InterAct, and will be actively maintained.

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